Голям пробив: Откриха нов начин, по който раковите клетки се разпространяват

Е дно от предизвикателствата при лечението на рак е това да се спре разпространението му и ново проучване разкрива един от основните механизми, чрез които това се случва. Сега, когато учените знаят за този механизъм, може би ще успеят да го спрат.

Ключът към този новооткрит процес е GRP78 или още известно като протеин-шаперон. Това е вид протеин, който помага при сгъването или разгъването на по-големи протеини, като основно ги изгражда (или ги разрушава), което след това влияе върху това дали те ще са биологично активни и функционални.

Scientists Discover a New, Unexpected Way That Cancer Cells Spread https://t.co/m7zPR8Gxmm

— ScienceAlert (@ScienceAlert) July 31, 2023

Екип, ръководен от Медицинското училище Кек към Университета на Южна Калифорния (USC) в САЩ, установи, че раковите клетки могат да „измамят“ GRP78, като използват протеина, за да се разпространят по-нататък в тялото и да устоят на лечението.

Това изглежда се случва, защото протеинът мигрира, когато е под стрес. GRP78 обикновено се намира в частта на ендоплазмения ретикулум на клетката, но изследването показва, че се придвижва към ядрото и променя поведението на клетката.

„Да намерим GRP78 в ядрото, контролиращо генната експресия, е пълна изненада за нас“, казва Ейми Лий, биохимик и молекулярен биолог в USC.

"Когато става въпрос за основните механизми на раковите клетки, това е нещо ново, което, доколкото ми е известно, никой не е наблюдавал преди."

#Metastasis is the spread of cancer cells to new areas of the body, often by way of the lymph system or bloodstream. A #metastatic_cancer, or #metastatic_tumor, is one that has spread from the primary site of origin, or where it started, into different areas of the body. pic.twitter.com/kx3BZ16utl

— Dr Madhu Devarasetty Uma Cancer Center (@FoundationUma) August 26, 2019

Откритието е направено чрез анализ на това как GRP78 регулира гена EGFR, който преди това е бил свързан с рака. Усъвършенствани 2D и 3D техники за изобразяване – включително конфокална микроскопия, където се използват отделни лъчи светлина за увеличаване на разделителната способност, били използвани за потвърждаване на миграцията на GRP78.

След това учените използвали допълнителни методи, включително секвениране на РНК (снимка на клетъчната активност), за да разгледат по-отблизо какво всъщност прави протеинът GRP78. Оказало се, че ключовите гени, които регулира, са участвали в клетъчната миграция и инвазия.

Друго важно откритие, направено от изследователите, е как GRP78 се свързва или взаимодейства с друг клетъчен протеин, ID2. Изглежда, че GRP78 спира ID2 да извършва нормалните си функции, което ограничава активността на гените, участващи в клетъчната миграция, включително EGFR.

Въпреки че всичко това може да изглежда много технически, след като учените разберат как действат протеини като GRP78 по отношение на раковите метастази, те могат да започнат да мислят за начини, по които да ги контролират. Като спрат движението на GRP78 или блокират ID2 например, може и да успеят да предотвратят разпространението на раковите клетки.

Recent findings discover a new way that cells can become resistant to drugs and spread cancer.

Find out more from a team including researchers from @WeillCornell and @WCM_MeyerCancer MOMP: https://t.co/a7QljxsE4y#CellBiology #LifeSciences #CellResearch #BioTwitter pic.twitter.com/Q7gtFzTbX9

— Cell Research (@cell_res) October 7, 2022

Достигането до този етап ще изисква много повече изследвания, но постоянно се правят открития по отношение на растежа на рак – независимо дали по този начин те попадат в кръвта или се разпространяват в костите.

„Това е нова концепция“, казва Лий. „Самият протеин е войникът, който върши работата, но сега мислим, че не става въпрос само за него, но и за това къде е разположен.“